◎ 彭飛飛,彭興興,付烙揚
(江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東 江門 529000)
涼瓜,又稱苦瓜,味苦性寒,是藥食兩用植物,素有“藥用蔬菜”之稱[1-2]。涼瓜營養(yǎng)豐富,近些年研究發(fā)現(xiàn)涼瓜除了含蛋白質(zhì)、脂類、礦物質(zhì)、維生素和膳食纖維外,還含有多種活性成分,如苦瓜素、苦瓜皂苷、活性多糖、多肽、類黃酮化合物、生物堿和多酚類化合物等[3-5],具有降血糖[6-7]、抗腫瘤[8-9]、抗氧化[10-11]、抗菌消炎[12-13]、增強免疫力[5,14]等保健功能,而且糖和脂肪含量較低,是肥胖者和糖尿病患者理想的食品。因此,作為一種藥食兩用的綠色蔬菜,涼瓜有極高的開發(fā)利用價值。
涼瓜中含有的蛋白質(zhì)對于維持肌肉組織、生理功能和免疫系統(tǒng)的正常運作至關(guān)重要。涼瓜含有少量的脂類,其中包括不飽和脂肪酸,這些脂肪酸對于心臟健康和細胞功能至關(guān)重要。涼瓜含有多種礦物質(zhì),包括鉀、鎂、鋅、鐵、鈣和磷等,對于維持正常的生理功能和骨骼健康非常重要。涼瓜含有多種維生素,其中維生素C 和維生素A 的含量豐富,具有抗氧化作用,對于維持良好的視力、皮膚健康和免疫系統(tǒng)功能具有重要作用。涼瓜富含膳食纖維,能促進消化系統(tǒng)正常運作,預(yù)防便秘,并有助于控制血糖和膽固醇水平。
涼瓜富含苦瓜素、苦瓜皂苷、活性多糖、多肽、類黃酮、生物堿和多酚類化合物等活性成分。苦瓜素具有抗糖尿病、抗氧化和抗腫瘤等作用[15]。涼瓜中的苦瓜皂苷主要以四環(huán)三萜類化合物的形式存在,如苦瓜苷、苦瓜藤苷等[16]。苦瓜皂苷被認為對降低血糖水平有益,可用于糖尿病的管理??喙隙嗵侨缈喙蠅A提多糖和水提多糖,在糖尿病小鼠試驗中發(fā)現(xiàn)具有抗糖尿病等生物活性[17-18]。涼瓜成分中的多肽-p 或p-胰島素是一種胰島素樣的降血糖蛋白,能降低沙鼠(人類糖尿病模型)的血糖[19]。研究證明,苦瓜多肽-p 基因克隆并表達后,重組多肽在糖尿病小鼠中顯示出降糖作用[20]。涼瓜含有的多種類黃酮化合物,如異黃酮和黃酮醇等可以減輕氧化反應(yīng)、抑制炎癥反應(yīng)和預(yù)防慢性疾病的發(fā)生,具有抗氧化、抗炎和抗癌的活性[21]。從苦瓜籽中提取的巢菜堿是一種乙二醇生物堿,被證明在腹腔內(nèi)能誘導(dǎo)非糖尿病性禁食大鼠出現(xiàn)低血糖狀況[20],具有抗糖尿病和抗炎作用。涼瓜富含多酚類化合物,如兒茶素和兒茶酸等[22]。多酚類化合物具有抗氧化和抗炎的特性,有助于保護細胞免受損害。
乙醇是一種中極性溶劑,可以較好地溶解多種活性成分,包括脂溶性和極性成分,可以通過改變乙醇的濃度調(diào)節(jié)乙醇的極性,使其適應(yīng)不同類型活性成分的提取需求。將涼瓜粉末與乙醇或乙醇水溶液混合進行浸提,能有效提取涼瓜中的脂溶性成分和一些活性成分[23-25]。但是,乙醇提取法會提取一些非目標化合物,如雜質(zhì)或其他次要成分,導(dǎo)致活性成分純度下降。另外,乙醇加熱提取可能會對一些熱敏性有效成分造成影響,導(dǎo)致其降解或失活。
超聲波輔助法是利用超聲波的機械振動作用,加速活性成分的釋放和提取。將涼瓜樣品與溶劑一起置于超聲波浴中,超聲波能破壞細胞結(jié)構(gòu),使活性成分更容易溶解到溶劑中[26-28]。超聲波輔助提取法具有提取時間短、提取效率高、可控性強和溶劑用量少的優(yōu)點,但也存在能量消耗高、操作復(fù)雜和會破壞樣品的缺點。
微波輔助提取法是提取涼瓜中活性成分常用的一種方法[29-31]。通過微波輻射加熱樣品和溶劑,可以促進有效成分的釋放和提取。該方法受到多種因素的影響,包括微波功率、提取時間、溶劑選擇等。微波輔助提取中,樣品溫度可能會迅速上升,溫度控制相對較為困難,需要注意避免溫度過高對樣品和目標成分造成不良影響。
超臨界流體提取法使用超臨界流體作為提取劑,在相對較低的溫度下進行,有助于保留熱敏感活性成分,并減少熱分解和氧化的可能性。超臨界流體具有較高的溶解力和滲透性,能夠高效提取涼瓜中的活性成分[32-33]。超臨界流體提取法具有條件溫和、選擇性高、可溶性好、無殘留物和重復(fù)性好的優(yōu)點,但也存在設(shè)備要求高、操作復(fù)雜、某些物質(zhì)難以提取和工藝條件難以控制的缺點。綜上可知,溶劑提取法較為成熟,但提取時間較長,使用溶劑量較大且提取效率較低。微波和超聲輔助提取能夠縮短提取時間并在一定程度上提高提取效率而被視為清潔高效的提取技術(shù),而超臨界流體提取方法成本較高,還處于實驗室階段。
鮮涼瓜水分含量高,在貯藏運輸過程中易腐壞變質(zhì),因此進行深加工是提高涼瓜產(chǎn)品附加值和經(jīng)濟效益的有效途徑。
涼瓜是一種營養(yǎng)豐富的蔬菜,含有多種維生素、礦物質(zhì)和活性物質(zhì),對人體健康有益。雖然目前苦瓜在市場上主要以菜肴的形式被食用,但科學(xué)深加工可以進一步提高苦瓜的食用價值和經(jīng)濟價值。除了傳統(tǒng)的食用形式,對苦瓜進行深加工可以開發(fā)出苦瓜粉、苦瓜保健品、苦瓜餅干、苦瓜飲料、苦瓜酸奶、苦瓜茶和苦瓜面包等產(chǎn)品(表1),為消費者提供更多種類的選擇。這些產(chǎn)品可以滿足人們對于苦瓜營養(yǎng)的需求,同時也具備方便攜帶和易于食用的特點。
表1 涼瓜復(fù)合產(chǎn)品表
隨著經(jīng)濟和生活水平的提高,肥胖、高血脂、糖尿病等代謝相關(guān)疾病的發(fā)病率顯著增加,對人們健康構(gòu)成了重大威脅。傳統(tǒng)的藥物治療雖然在一定程度上能夠緩解疾病癥狀,但其效果可能不盡如人意,且可能存在副作用,因此開發(fā)天然、安全有效的食源性產(chǎn)品對調(diào)節(jié)人體代謝具有重要意義。
涼瓜富含纖維和水分,熱量低,適合作為健康飲食的一部分,有助于控制體重、改善消化和維持血糖平衡。涼瓜被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué),被認為具有調(diào)節(jié)血糖、降低血脂、促進新陳代謝和抗氧化等作用。糖尿病被列為世界上五大死亡原因之一[48]??喙隙嗵倾t絡(luò)合物是將苦瓜多糖與鉻結(jié)合在一起,可能具有協(xié)同增強預(yù)防和調(diào)節(jié)糖尿病的作用??喙媳徽J為是一種潛在的功能性食品,具有一定的有效、安全和經(jīng)濟的糖尿病預(yù)防作用[49]??喙现械慕堤嵌嚯木哂蓄愃埔葝u素的結(jié)構(gòu),并具有一定的胰島素樣活性,因此可以與胰島素受體結(jié)合,促進葡萄糖進入細胞,從而降低血糖水平[50-51]。此外,苦瓜中的甾體皂苷和生物堿可以通過抑制葡萄糖酶的活性,阻止葡萄糖的消化和吸收,避免血糖升高[52]??喙宪浉嗫稍鰪娹D(zhuǎn)化生長因子-β的表達,促進糖尿病傷口愈合[53],甲醇提取物也具有類似的功效,并顯著減少傷口面積和縮短上皮形成時間[54]??喙现械牡鞍踪|(zhì)成分和豐富的維生素C 可以提高機體的免疫功能,有助于預(yù)防癌癥。從苦瓜中提取的抗病毒蛋白MAP30(Momordica Antiviral Protein 30)被證明具有抗病毒和抗腫瘤活性,對艾滋病病毒具有抵抗作用[55-56]??喙现械木S生素C 是一種抗氧化劑,有助于減少自由基產(chǎn)生,保護細胞免受氧化損傷。免疫細胞的活性和功能的提高可以增強其對癌細胞的識別和殺滅能力[57]??喙现哂辛己玫囊志€(wěn)定性,并且對一些致病菌,如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌等具有一定程度的抑制作用,這種抑菌作用與苦瓜中的皂苷和黃酮等活性成分密切相關(guān)[58]。
涼瓜在醫(yī)藥方面的應(yīng)用仍處于研究階段,涼瓜的藥理作用、劑量和安全性等方面的研究仍在進行中,這些研究大多數(shù)還處于體外實驗或動物實驗階段,并需要進一步的科學(xué)驗證和臨床試驗。
涼瓜由于其多種保健功能,在降血糖、抗腫瘤、治療艾滋病等臨床應(yīng)用方面顯示出廣闊的前景。隨著研究的深入,涼瓜在其他方面的功能和作用機制將進一步被發(fā)現(xiàn)和闡明,推動涼瓜在功能性食品、保健食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的快速發(fā)展。目前國內(nèi)的涼瓜研究大多僅限于一般的分離提取和功能驗證階段,并且多數(shù)還停留在實驗室階段。因此,繼續(xù)深入開展涼瓜的研究對于揭示其作用機制、深加工開發(fā)利用涼瓜和推動食藥行業(yè)發(fā)展具有重大意義。